LTPO技術能否讓三星重新引領OLED市場？

根據(jù)市場研究公司CINNO Research在上月底發(fā)布的最新報告顯示，2024年上半年，國內(nèi)廠商占全球智能手機OLED顯示屏出貨量中所占份額達到了50.7%，成功超越了長期占據(jù)首位的韓國 —— 去年上半年份額過半的韓國廠商，包括三星顯示和LG顯示，在今年上半年有明顯下滑，從2023年的59.4%下降到了49.3%。

其中，三星2024年上半年在全球智能手機OLED顯示屏市場的份額，由去年上半年的51.6%降到了43.8%。三星希望通過LTPO技術等方式，在OLED顯示屏領域和整體上獲得更大的份額。

什么是LTPO？

OLED（Organic Light-Emitting Diode，有機發(fā)光二極管屏）的基本結構是由三層組成的：一個有機發(fā)光層，一個保護玻璃表面，以及一個控制每個像素行為的背板。在過去十年中經(jīng)歷了多種TFT（薄膜場效應晶體管）背板的實現(xiàn)，即a-Si（非晶硅）、LTPS（低溫多晶硅）和IGZO（銦鎵鋅氧化物）。

目前，大部分采用OLED顯示屏所用的是LTPS TFT背板技術。LTPS技術的優(yōu)勢是液晶分子能以更快速、更高效的方式做切換，從而實現(xiàn)更高的屏幕刷新率；同時，由于特殊的晶體結構，提高了每個像素點的響應速度，故而屏幕色彩極為鮮艷，畫面就此呈現(xiàn)出一種細膩逼真的效果。但是，LTPS存在較嚴重的漏電現(xiàn)象，所以功耗也高，同時還不能自動切換刷新率。

在過去的幾年里，高刷新率屏幕已經(jīng)變得越來越普遍，甚至被應用在一些中低端智能手機中，但更高的刷新率的耗電也更快，LTPO（Low Temperature Polycrystalline Oxide，即低溫多晶氧化物）技術則可以解決這個問題。

LTPO技術利用了IGZO的快速開關與低漏電特性，改良LTPS技術，從而將LTPS與IGZO線路混合使用，以分別利用其在像素開關狀態(tài)下不同的性能優(yōu)勢。根據(jù)分析機構的估計，LTPO技術理論上可以節(jié)約5-15%的能耗。

LTPO可以減少屏幕的功耗（來源：IHS Markit）

相比于LTPS，LTPO的電荷遷移率更高、像素點反應更快，且擁有比前者更低的裝配步驟和功耗。因此盡管LTPS是目前中小尺寸OLED顯示屏當中最主流且技術最成熟的方案，但由于有著較高的生產(chǎn)成本需求，這使得LTPO被公認為LTPS方案的最佳接班人。

LTPO的發(fā)展歷程

早在2018年，Apple Watch Series 4是首批采用LTPO顯示屏的消費設備之一，采用這種技術所節(jié)省的電力使蘋果能夠同時增加顯示屏的尺寸，并從上一年的型號中縮小電池容量。蘋果在發(fā)布會和官網(wǎng)上并沒有對此進行詳述，但其已經(jīng)在2014、2015和2018年三次為該項技術申請過專利。

從2021年的iPhone 13系列起，蘋果在當期系列的兩款Pro版機型中搭載LTPO可變刷新率屏幕；在另外兩款標準版上，仍保持LTPS屏幕不變。據(jù)供應鏈消息稱，蘋果約于今年9月推出的iPhone16系列，仍將沿用這種做法。

在2021年iPhone 13高配版推出LTPO前，主流高刷屏幕采用的多是LTPS技術。而LTPO技術重新設計的晶體結構，允許每個像素點獨立調(diào)整開關狀態(tài)，所以就實現(xiàn)了自適應的刷新率，這有別于LTPS無法自動根據(jù)環(huán)境和應用規(guī)模做自動調(diào)整的缺陷。

從1Hz到120Hz甚至更高，從而實現(xiàn)真正的可變刷新率（VRR），LTPO還可以實現(xiàn)我們對當今智能手機中常見的基于LTPS的顯示器所期望的高像素密度。這意味著在顯示靜態(tài)、動態(tài)或需要實時響應的畫面時，LTPO屏幕能自動實現(xiàn)提升、降低刷新率以節(jié)省電量，延長終端的續(xù)航時間，同時保持畫面的流暢度，提升應用體驗。

除了電源效率，真正的可變刷新率的實現(xiàn)提供了比兩到三個預設選項更精細的控制。雖然許多設備確實有軟件功能，如在60Hz和120Hz之間切換的自適應刷新率，但它們僅限于這些固定水平。以智能手機上的AOD（Always On Display）顯示功能為例，它在設計上長時間顯示靜態(tài)內(nèi)容，不需要每秒刷新120次或甚至60次，通過LTPO技術的可變刷新率，可以根據(jù)需要決定將刷新率降低到10Hz甚至1Hz。

總而言之，LTPO技術在你需要特定刷新率的情況下大放異彩，無論是為了應用本身還是為了省電。雖然蘋果擁有多項與LTPO顯示屏有關的專利，卻要到2025年才能將這項技術下放到iPhone17標準版上。

反觀國內(nèi)同行，早就大規(guī)模卷成常態(tài)，就連中端機都直接用上了LTPO技術的OLED屏幕。三星也已經(jīng)通過開發(fā)略微不同的實施方案來實現(xiàn)相同的結果，其旗艦智能手機使用HOP顯示屏（混合氧化物和多晶硅的簡稱），提供了與LTPO類似的功能和效率提升。

LTPO需求強勁

在2020年之前，幾乎所有用于智能手機的OLED顯示屏都采用了LTPS技術。在三星首次將LTPO技術應用于Galaxy Note 20 Ultra（2020年）的OLED顯示屏之后，LTPO OLED已被蘋果iPhone 13 Pro / Pro Max（2021年）、谷歌Pixel 7 Pro（2022年）、摩托羅拉Razr（2023年）和華為Mate X5（2024年）等多款旗艦智能手機所采用。

市場調(diào)研機構Omdia發(fā)布的最新報告顯示，到2031年，用于智能手機的LTPO OLED顯示屏的出貨量將增至5.2億片，這標志著LTPO OLED面板在智能手機顯示屏市場中的份額將提升至52.0%，超越傳統(tǒng)的LTPS OLED面板。該機構預測到2031年，LTPO OLED在智能手機OLED顯示屏出貨量中的份額將達到52.0%，超過LTPS OLED。

Omdia預估，2024年智能手機OLED顯示屏出貨量將超過8億片，同比增長28.8%，到2031年每年將超過10億片。與此同時，LTPS OLED出貨量的復合年增長率（CAGR）預計約為-1.0%，而LTPO OLED出貨量的復合年增長率預計約為8.0%。這一發(fā)展趨勢表明，LTPO技術在智能手機市場中的主導地位將持續(xù)增強，成為推動未來智能設備顯示屏技術革新的關鍵力量。

LTPO OLED的應用正在從智能手機擴展到智能手表和平板電腦等，面板制造商開始針對不同產(chǎn)品的特性開發(fā)各種類型的LTPO驅動電路，以滿足市場需求。隨著人工智能相關生成功能越來越多地融入智能手機中，移動設備中的高效電源管理變得越來越重要，智能手機品牌正在不斷提高OLED顯示屏的亮度和分辨率，同時這些改進也降低了功耗。

Omdia預計，面板廠新增中小尺寸OLED供應產(chǎn)能（第6代及以下）投資大部分將采用LTPO驅動方式，現(xiàn)有LTPS OLED供應產(chǎn)能中很大一部分也將轉為LTPO OLED；在投資平板電腦、筆記本電腦等產(chǎn)品的大型OLED產(chǎn)能（第7代或更高）時，強調(diào)LTPO和氧化物驅動方式在性能、生產(chǎn)率和投資成本方面的優(yōu)缺點，并預測這場競爭將持續(xù)三到四年。

LTPO OLED技術的崛起不僅提升了智能設備的顯示性能和能效，還促進了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的技術創(chuàng)新和市場競爭格局的重塑。對于消費者而言，這意味著未來將有更多的智能設備能夠提供更加卓越的視覺體驗和更長的續(xù)航能力，從而推動整個智能設備行業(yè)的快速發(fā)展。這一預測對行業(yè)參與者來說是一個重要的信號，促使他們加速研發(fā)新技術和優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品，以應對市場變化和滿足消費者日益增長的需求。